Исследователи разрабатывают пылесборник для Луны
AstroNews.ru - 31 Августа 2020 21:46:09
Исследование, опубликованное недавно в журнале Acta Astronautica, знаменует собой последнее исследование проблемы в колонизации Луны: пыль. Астронавты, идущие или проезжающие по лунной поверхности, выбрасывают огромное количество этого тонкого материала, также называемого реголитом.
"Это действительно раздражает", - сказал Сюй Ван, научный сотрудник лаборатории физики атмосферы и космоса (LASP) в CU Boulder. Лунная пыль прилипает ко всем поверхностям - скафандрам, солнечным батареям, шлемам и может повредить оборудование".
Таким образом, он и его коллеги разработали возможное решение этой проблемы. Это решение заключается в использовании электронного луча, устройство, которое стреляет концентрированным (и безопасным) потоком отрицательно заряженных частиц низкой энергии. В новом исследовании команда нацелила такой инструмент на целый ряд пыльных поверхностей внутри вакуумной камеры. И они обнаружили, что пыль просто исчезла.
Исследователям еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем настоящие астронавты смогут использовать эту технологию для ежедневной уборки. Первые находки команды предполагают, что электронно-лучевые пылеуловители могут стать неотъемлемой частью лунных баз в недалеком будущем.
Эта новость может стать музыкой для ушей многих астронавтов эпохи Аполлона. Некоторые из этих космических пионеров жаловались на лунную пыль, которая часто сопротивляется попыткам очистки даже после энергичной чистки щеткой.
Проблема лунной пыли, заключается в том, что она совсем не похожа на то вещество, которое скапливается на книжных полках на Земле. Лунная пыль постоянно купается в солнечном излучении, которое придает материалу электрический заряд. Этот заряд, в свою очередь, делает пыль еще более липкой.
Согласно теории, разработанной на основе недавних научных исследований того, как пыль естественным образом поднимается на лунную поверхность, такое устройство могло бы превратить электрические заряды на частицах пыли в оружие против них. Если вы ударите по слою пыли потоком электронов, то пыльная поверхность соберет дополнительные отрицательные заряды. Соберите достаточное количество зарядов в промежутки между частицами, и они могут начать отталкивать друг друга так же, как это делают магниты, когда неправильные концы прижимаются друг к другу.
- Заряды становятся настолько большими, что отталкиваются друг от друга, а затем пыль выбрасывается с поверхности.
Чтобы проверить эту идею, исследователи загрузили вакуумную камеру различными материалами, покрытыми изготовленным НАСА "лунным симулянтом", предназначенным для того, чтобы напоминать лунную пыль.
И действительно, после наведения электронного луча на эти частицы пыль осыпалась, как правило, всего за несколько минут. Трюк сработал и на самых разных поверхностях, включая ткань скафандра и стекло. Эта новая технология направлена на очистку мельчайших частиц пыли, которые трудно удалить с помощью щеток. Этот метод позволял очищать запыленные поверхности в среднем примерно на 75-85%.
-Это сработало довольно хорошо, но не настолько, чтобы мы закончили работу над этим исследованием.
В настоящее время исследователи экспериментируют с новыми способами увеличения очищающей способности их электронного пучка.
Но соавтор исследования Михай Горани, профессор LASP и кафедры физики в CU Boulder, сказал, что технология имеет реальный потенциал. НАСА экспериментировало с другими стратегиями удаления лунной пыли, такими как встраивание сетей электродов в скафандры. Однако электронный луч может быть намного дешевле и проще в развертывании.